内容正文:
2.2 直线的方程
2.2.1 直线的点斜式方程
基础过关练
题组一 直线的点斜式方程
1.已知直线的方程是y+2=-x-1,则由点斜式知该直线经过的定点、斜率分别为( )
A.(-1,2),-1 B.(2,-1),-1
C.(-1,-2),-1 D.(-2,-1),1
2.过点(2,-3)、斜率为-的直线在y轴上的截距为( )
A.2 B.-2 C.4 D.-4
3.直线y=k(x-1)(k∈R)是( )
A.过点(1,0)的一切直线
B.过点(-1,0)的一切直线
C.过点(1,0)且除x轴外的一切直线
D.过点(1,0)且除直线x=1外的一切直线
4.将直线y=x+-1绕其上一点(1,)沿逆时针方向旋转15°,所得到的直线的点斜式方程是 .
5.已知直线l的斜率为,与y的正半轴有交点且与坐标轴围成的三角形的周长是30,求直线l的方程.
6.已知△ABC的三个顶点都在第一象限内,A(1,1),B(5,1),∠A=45°,∠B=45°,求:
(1)直线AB的方程;
(2)直线AC和BC的方程.
题组二 直线的斜截式方程
7.(多选)直线(m2+2m)x+(2m2-m+3)y=4m+1在y轴上的截距为1,则m的值可以是( )
A.-2 B.- C. D.2
8.(多选)已知直线l1:y=ax+b,l2:y=-bx+a,则它们的图形可能为( )
9.(多选)下列说法正确的有( )
A.若直线y=kx+b经过第一、二、四象限,则(k,b)在第二象限
B.直线kx-y-2k+3=0必过定点
C.过点(2,-1),斜率为-的点斜式方程为y+1=-(x-2)
D.斜率为-2,在y轴上的截距为3的直线方程为y=-2x±3
10.在y轴上的截距为-6,且与y轴相交成30°角的直线的斜截式方程是 .
11.与直线y=3x+4在y轴上有相同的截距且和它关于y轴对称的直线方程为 .
12.已知某直线过点(-10,10),且它与x轴交点的横坐标是其在y轴上的截距的4倍,求该直线方程.
题组三 直线的点斜式、斜截式方程的应用
13.若直线y=a|x|与y=x+a(a>0)有两个交点,则a的取值范围是( )
A.a>1 B.0<a<1
C.⌀ D.0<a<1或a>1
14.已知直线l:y=kx+2k+1.
(1)求证:直线l恒过一个定点;
(2)当-3<x<3时,直线上的点都在x轴上方,求实数k的取值范围.
15.已知直线l:kx-y+2+4k=0(k∈R).
(1)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;
(2)若直线l交x轴的负半轴于点A,交y轴的正半轴于点B,O为坐标原点,设△AOB的面积为S,求S的最小值及此时直线l的方程.
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 由y+2=-x-1,得y+2=-(x+1),所以直线的斜率为-1,过定点(-1,-2).
2.B 由题意得直线方程为y+3=-(x-2),令x=0,得y=-2.故选B.
易错警示
截距不同于日常生活中的距离,距离是一个非负数,而直线在y轴上的截距为直线与y轴交点的纵坐标,是一个实数,可正、可负、可为零.
3.D 直线y=k(x-1)(k∈R),即y-0=k(x-1)(k∈R)表示过点(1,0),且斜率为k的直线,不包含过点(1,0)且斜率不存在的直线x=1,故选D.
4.答案 y-=(x-1)
解析 由y=x+-1得直线的斜率为1,倾斜角为45°.∵沿逆时针方向旋转15°后,倾斜角变为60°,
∴所求直线的斜率为.又∵直线过点(1,),
∴直线的点斜式方程为y-=(x-1).
5.解析 由题意,可设直线l:y=(x+b)(b>0),则与坐标轴的交点分别为,(-b,0),
∴+==30,解得b=12,
∴y=(x+12),整理得5x-12y+60=0.
6.解析 (1)因为A(1,1),B(5,1),所以直线AB平行于x轴,所以直线AB的方程为y=1.
(2)由题意知,直线AC的倾斜角为∠A=45°,
所以kAC=tan 45°=1.
又因为直线AC过点A(1,1),所以直线AC的方程为y-1=x-1,即y=x.
同理可知,直线BC的倾斜角为180°-∠B=135°,
所以kBC=tan 135°=-1.
又因为直线BC过点B(5,1),所以直线BC的方程为y-1=-(x-5),即y=-x+6.
7.CD 令x=0,得y==1,则4m+1=2m2-m+3,即2m2-5m+2=0,解得m=2或m=(均符合题意).
8.AB 选项A,由l1可知,a>0,b>0,由l2可知,-b<0,a>0,可能成立;选项B,由l1可知,a>0,b<0,由l2可知,-b>0,a>0,可能成立;选项C,由l1可知,a<0,b>0,由l2可知,-b<0,a>0,不成立;选项D,由l1可知,a<0,b>0,由l2可知,-b>0,a>0,不成立.故选AB.
9.ABC 对于A,该直线过第一、二、四象限,则k<0,b>0,故点(k,b)在第二象限,A正确;对于B,直线方程kx-y-2k+3=0可化为点斜式方程y-3=k(x-2),所以直线过定点(2,3),B正确;由点斜式方程的定义知C正确;对于D,由斜截式方程得所求直线方程为y=-2x+3,D错误.故选ABC.
10.答案 y=x-6或y=-x-6
解析 由题意得直线的倾斜角为60°或120°,所以斜率为±.
又因为直线在y轴上的截距为-6,
所以直线的方程为y=±x-6.
11.答案 y=-3x+4
解析 由条件知所求直线的斜率为-3,在y轴上的截距为4,所以其方程为y=-3x+4.
12.解析 当直线过坐标原点时,显然直线的斜率存在,设直线方程为y=k'x,代入(-10,10),得-10k'=10,解得k'=-1,所以直线方程为y=-x;
当直线不过坐标原点时,设直线方程为y-10=k(x+10),所以与x轴交点的横坐标为--10,在y轴上的截距为10k+10,所以--10=4(10k+10),解得k=-或k=-1(舍去),所以直线方程为y=-x+.
综上,所求直线方程为y=-x或y=-x+.
13.A y=x+a(a>0)表示斜率为1,在y轴上的截距为a(a>0)的直线,y=a|x|表示关于y轴对称的两条射线.如图,若直线y=a|x|与y=x+a有两个交点,且a>0,则a>1.故选A.
14.解析 (1)证明:由y=kx+2k+1,得y-1=k(x+2).
由直线的点斜式方程可知,直线恒过定点(-2,1).
(2)设y=f(x)=kx+2k+1,显然其图象是一条直线(如图所示),
若当-3<x<3时,直线上的点都在x轴上方,
需满足即
解得-≤k≤1.
所以实数k的取值范围是.
15.解析 (1)直线l的方程可化为y=kx+2+4k,则直线在y轴上的截距为4k+2,
要使直线l不经过第四象限,需满足
解得k≥0,故k的取值范围是[0,+∞).
(2)令y=0,得x=-,令x=0,得y=4k+2,由题可知k>0,
所以A,B(0,4k+2),
故S=|OA|×|OB|==2≥2×(4+4)=16,当且仅当4k=,即k=时取等号,故S的最小值为16,此时直线l的方程为y=x+4.
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